Um fio retilíneo condutor de massa e comprimento é colocado sobre um plano inclinado sem atrito, formando um ângulo com a horizontal, como mostra a Figura abaixo. Existe um campo magnético uniforme ao longo de todos os pontos (produzido por um conjunto de eletroímãs não indicados na Figura). Para impedir que o fio escorregue para baixo do plano, uma fonte de tensão é aplicada nas extremidades do fio. Quando uma corrente com um valor preciso circula no fio, ele permanece em repouso. Determine o módulo e o sentido da corrente que circula para fazer o fio ficar em repouso.
Passo 1
Bom, para que a barra condutora permaneça em repouso, é preciso que haja uma força que equilibre a compononte da força peso na direção do plano inclinado. A única maneira de haver uma componente da força magnética na mesma direção do plano inclinado e que possa equilibrar é que essa força seja como mostrada na Figura abaixo, apontando da direita para a esquerda e perpendicular à força peso.
Para que a força magnética esteja como na Figura acima, a corrente que passa na barra condutora deve estar no sentido da direita para a esquerda se olhamos para a Figura do enunciado. Tranquilo? Isso a gente pode ver utilizando a regra da mão direita!!!
Passo 2
Agora que temos o sentido que a corrente deve ter, vamos igualar as forças
Então, esse é o valor que a corrente que passa na barra condutora deve ter para que fique em repouso. Se o ângulo aumenta, o valor dessa corrente também aumenta.
Por exemplo, se , ou seja, o plano perpendicular ao plano do chão, a corrente teria que ser para que a barra ficasse em repouso no plano.
Se , então, e, naturalmente, a barra vai ficar em repouso sobre o plano.
Resposta
A corrente deve percorrer a barra no sentido da direita para a esquerda e deve ter o valor